2024年3月1日，国际期刊《Marine Geology》在线发表了题为“Refinement of microplate boundaries assisted by integrated gravity analysis: application to the Caribbean Sea”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室刘洁副教授、李三忠教授（通讯作者）和曹现志教授等合作完成。

加勒比海及其周边地区长期受到俯冲、碰撞和走滑断层的联合控制，形成了复杂的地形地貌，是研究微板块构造的绝佳场所。然而，该地区的一些微板块边界仍存在争议或尚不明确。为此，我们利用广泛使用的卫星重力数据集，结合以往的研究成果，对构造边界进行了详细的重新解释。新提出的归一化多边缘属性乘积（PNMEA）被用来约束深部大尺度边界（如海沟、变形带和断层系统）（图1）。基于小波多尺度分解得到的剩余地壳重力异常进一步揭示了地壳域内的密度变化。自由空气重力异常的倾斜角（TA）突出了近地表的断层走向和模式。

本项研究细化了加勒比海北部边界带和尼加拉瓜隆起内微板块的可能边界，并分析了微板块之间的接触关系。结果表明，Windward海峡内存在戈纳夫（Gonave）微板块、伊斯帕尼奥拉（Hispaniola）微板块和Septentrional微板块的三联点，莫纳海峡内的之字形低剩余地壳重力异常将伊斯帕尼奥拉微板块和波多黎各（Puerto Rico）微板块分隔开来。此外，尼加拉瓜北部和南部海隆在多种物理特性上均存在明显差异，推测二者为互不隶属的微板块。我们的研究进一步表明，联合位场边缘检测和剩余地壳重力异常解析的综合分析方法可以为确定微板块边界提供额外的约束条件。深浅耦合和岩石圈尺度的冷却差异可为解释多个微板块相互作用导致的时空构造复杂性提供新的视角（图2）。

图1 加勒比海域不同方法的微板块边缘检测结果

图2 均衡重力异常和地幔纵波速度异常(a, b) 及100 km处横波速度异常(c)比较

Liu, J., Li, S., Cao, X., Suo, Y., Jiang, S., Zhu, J., 2024. Refinement of Microplate Boundaries Assisted by Integrated Gravity Analysis: Application to the Caribbean Sea. Marine Geology, 470: 107251.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.margeo.2024.107251